化学プラントの機電系エンジニアをしていると、目の前の仕事をこなすことでいっぱいにするこが可能です。 そして、世間の情報を入手せずに、浮いた存在に。 身の回りでもかなりそういう人がいます。 そうならないようにするためにも、製造業情報としての「ものづくり白書」を読んだ感想をまとめます。 2024年版ものづくり白書（ものづくり基盤技術振興基本法第8条に基づく年次報告）令和6年5月31日経済産業省,厚生労働省,文部科学省 https://www.meti.go.jp/report/whitepaper/mono/2024/pdf/gaiyo.pdf プラント関係にだけ着目しています。 日本での製造が限界 今回の白書を見て、私が最初に思ったことです。 日本での製造は限界 表現はいろいろですが、全体を通じてそういうメッセージを感じます。 というのも、最近の私の業務でも業界を俯瞰する機会が増えてきて、実

化学プラントの機電系エンジニアは、会社から一定の予算をもらって、設備投資を担当します。 高額の設備に対する設計をして購入をして工事をする。 この繰り返しだけを行っていると、感覚がバグってしまいます。 考え方が固まってしまい、その部署でなければ通用しない論理構成を繰り返していくうちに、社内でも浮いてしまうようになります。 10年も経てばこうなるので、早い人では30代前半～中盤にはこの状態になります。 私の周りでもそれなりに例がありますので、紹介しようと思います。 与えられた予算を使い切る 予算は与えられたら使うもの。 この考え方は決して間違ってはいません。ここには理由があります。 予算化を行うためには、機電系エンジニア目線ではかなり叩かれているように見えます。 予算着工までにとにかく削減案を求められる プラントの長期安定化のための投資ができない そもそも予算申請会議に参加できない こういう環

スラリーをポンプで送りだすというプロセスは、化学プラントでかなりあります。 本当にスラリー濃度が高い場合には、専用のポンプを使ってとにかく高圧で送り出せばいいのですが、バッチプラントの場合はそうもいきません。 専用ポンプ化してしまうと、他の製品に使えなくなるからです。 汎用性を持たせるために、スラリーでも非スラリーでも使えそうな一般的なポンプを使おうとします。 この時に怖いのは、ポンプ起動前です。 スラリーは沈む 基本的なことですが、スラリーは沈むと考えるべきです。 もちろん浮く側もありえるでしょうが、基本的には沈む。 物性だけを見ていると、粉体と液体が混じったものというだけの認識をしてしまいますが、置いていたら沈みます。 撹拌槽からポンプで送るというプロセスを考えたときにも、 撹拌槽はずっと撹拌し続ける ポンプに液満たしをする 液満たしが終わったら、すぐにポンプを起動する ポンプを起動し

プラント設備などの設備を設置する際、1台の大型設備を導入するか複数台の小型設備を導入するかで大きな違いがあります。 特に昔のプラントであればあるほど、1台の大型設備を使っていると思います。 これを小型・複数台化（便宜上、関連する台数制御の単語を使って、台数制御化と呼んだりします）するときに、考えておくべきことをまとめました。 設備の主仕様は変更前後で変わらず、入口出口の条件は同一とします。 能力検証 最初に行う検討は能力検証です。 例えば、ポンプで1台100m3/hの能力であったものを、2台の50m3/hに分割するか10台の10m3/hに分割するかという検討をします。 台数を多くするほど、細かな調整が可能となります。 ここで、運転条件の定義が大事です。 運転条件をほぼ変えることができない連続プラントの例では、台数が多すぎない方が有利です。 100%ロードで設計された設備に対して、1台の場合

バッチ系化学プラントは多品種少量生産の典型例です。 化学プラントのように24時間365日運転して効率的な生産が求められる業界であっても、生産数量が多くない場合には1年間連続的に動かさずにバッチ生産を行います。 そんなバッチ系化学プラントの生産計画を立てるときには、いろいろな調整が発生します。 かなり面倒です。 連続プラントでも起こる問題はありますが、バッチプラントを見ていて特に大変だと思うことをまとめました。 販売量の予測がしにくい バッチ系化学プラントの生産計画の最大の悩みは、販売量の予測がしにくいという点にあります。 生産量の調整がしやすいようにバッチ生産を基本としているためか、販売量の予測ができなくても責められることがあまりありません。 その代わりに、工場サイドでは必要な生産量を必達するように厳しい要求が出たりもします。 商業生産をするときに、それなりの販売予測を立てるものの失敗する

ガスラインの材質選定の問題は、化学工場ではとても大きな問題になります。 いくつかの考え方がありますが、化学プラントであれば金属系の配管にすることが基本だと私は思っています。 ところが、私の身近なプラントでも必ずしもこの思想で設計されているわけではありません。 選定の背景や起こりうることをまとめました。 設計の重要度が下がりやすいのがガスライン。だけど問題はここで起きます。7 静電気着火のリスクが高い 化学プラントのガスラインの設計で最も気を付けるべきことは、静電気着火です。 ガスには有機溶媒が一部含まれているからです。 プラントの反応や運転で発生したガスをどこかに集めようとしているのだから、有機溶媒が含まれていても当たり前のはず。 ところがガスラインの設計をするときには、この当たり前の事実を意外と忘れ去ってしまいます。 ガスラインの中には圧力容器を回避するために、大気に一度開放することがあ

工事では品質トラブルは大なり小なり発生してしまいます。 新しい現場や新しい人と仕事をするときには常にトラブルが起こりえますが、いつもの現場で同じ人と仕事をしていてもトラブルはゼロにはできません。 どういうことが品質トラブルになりえるか、経験したことをまとめました。 ボルトナットが配管中に混入する 化学プラントの工事中に起こる品質トラブルで最も多いものだと、個人的に思っています。 現場で配管を組み立てている時に、ボルトナットを間違って落としてしまって配管中に混入してしまいます。 ちゃんと配管から抜き出せばいいのですが、横着して配管中に居残ったまま工事を終わらせてしまう例があります。 意図的でなくても、気が付かないうちに混入してしまった例もあるでしょう。 配管のフランジ接続が多い現場ほど、リスクは高いです。 ボルトナットの混入は、グラスライニング設備などプラントによっては、設備を破損させる可能

記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. 切替が多いバッチ系化学プラントでは、P&IDを1枚とっても相当複雑になります。 改造工事をするときには、P&IDを修正するだけでもかなりの労力が発生します。 運転準備のために間違えなく切替をするときにも、P&IDをしっかり読み解かないといけません。 具体的になぜ複雑になっていくのかを、1枚のP&IDを例にして解説しましょう。 P&IDの例バッチ系化学プラントのP&IDの例を紹介します。 初心者のころには、この1枚のP&IDを眺めるだけで、嫌な気分になります。 この例では簡略化して書いているので、ラインスペック・計装記号が書かれているとさらに複雑になりますし、配管本数もこの例は少ない方です。 生産ごとにラインが異なるこの例の複雑なP&ID。 運転方法を知らない人が見ると、複雑な工程で複雑

記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. 化学プラントなどの機電系エンジニアでは設備系の職種として、設計と保全という２大職種があります。 設備に関する仕事をするという意味で同じなので、生産技術とか工務という部の中の１つの課やチームとして組織が編成されます。 ここで、設計と保全が別の課であることが現実的ですが、１つの部署にまとめる理想を追い求めがちです。 これが実はとても難しいということを解説します。 設備全体を管理するユーザー系の機電系エンジニアが化学プラントで行う仕事は、設備に関する仕事全般です。 設備の全般というと、プラントライフサイクルそのもの。 業務のイメージは下記の通りとなります。 設備を設置するための設計段階と、設置してから廃棄するまでの保全段階の２つにわけることが多いでしょう。 この２つが綺麗に分離されることが現

記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. 設備図面をユーザーがチェックする検図。 時間を掛けて行うわりに意味あるコメントが少ないかも知れませんね。 本当にチェックすべきこと、というのはプロジェクトの特性以上に工場全体の思想に関わることです。 それなりに大きな規模の工場で、設備投資が盛んで、長期的な運用が求められるプラントに対して、バッチプラントの設備を導入する時の図面チェックの例を見ていきましょう。 プロジェクト単位ではこういう考え方をする人は、ほとんどいないだろうと思っています。 取り合いが大事設備図面で最も大事なことは取り合いです。 設備と配管 設備と配線 設備と建物 こういう取り合い部が一致しているかどうかは、ユーザーエンジニアにとって最重要項目です。 というのも、ここを間違えると以降の設計が全部狂ってしまうからです。

記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. 配管フランジの設置位置は内部点検に直結します。 フランジを切り込むとよく言いますが、フランジをどこに設置するかで作業性が大きく変わります。 液やガスの配管ならあまり意識しなくても、スラリー配管なら意識はしておきましょう。 フランジに点検口の機能を持たせたりして複雑な形状にすることもありますが、シンプルな例だけに絞って解説します。 フランジ位置と点検の基本配管フランジを付けて内部を点検するということは、どういうことでしょうか？ フランジを配管両端に付けたシンプルな例を見ましょう。 直線の配管の両端にフランジを付けると、フランジを外すことでフランジから内部を見ることができます。 配管距離が長いと直線部が撓んで見にくくなりますが、それでも全く見えないということはあまりありません。 片方から内

記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. 化学プラントを動かすためには生産管理の仕事は欠かせません。 ここでは製造管理と生産管理は分けて考えています。 広い意味では製造管理も生産管理の中に含まれるでしょう。 生産管理のうちで、製造管理・製造技術を除いた部分、特に生産計画や経理に関する部分を対象にしています。 製造管理に関わる人であれば通感していますが、機電系エンジニアにとっては接点が少ないかも知れません。 小さな工場では所帯の関係で、自ずと接点があるでしょう。 私は長い間、大きな工場を担当していたので、生産管理と接点なく過ごすことができていました。 彼らの仕事の重要性を考えてみましょう。 生産計画生産管理の主な仕事は、生産計画の調整にあります。 典型的なスケジュール基本的な流れは以下の通りです。 本社から生産量の要求が通達され

H笠を付けると、Hの左右の部分で慣性衝突を起こして、ガスとミストが分離しやすくなります。 ミストは下に落下して、ガスだけが上部から排出されることを狙っています。 H笠を付けずに、ミスト交じりのガスをブロアーで大気に放出すれば、どうなるでしょうか。 当然ですが、ミストが大気中に拡散されてしまいます。 ガスは煙突の煙が排出されるのと同じように、大気中の高い位置で拡散されていきます。 そのうち地面に落下しますが、その距離は比較的遠くその間にも希釈されているので、実害が出る可能性は低くなります。 ところが、ミストは希釈されません。液体ですからね。 単に煙突の上部をそのまま開放するだけでは、遠いところまで希釈されずに、危険性の残った液体を排出してしまう可能性があります。 完全に綺麗に処理したガス（例えばガスを完全燃焼させる場合）だと問題ありませんが、洗浄塔レベルだと処理が中途半端になる可能性がありま

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ゼネコンによる建設プロジェクトが終わった後、通常の商業運転が開始されます。 この段階では、運転やメンテナンスに関わっている人がかなりの苦労をしています。 なぜそういうことが起こるのか、具体的な原因を解説しましょう。 ゼネコンにとってはプロジェクトの終盤で、疲れ切って努力する気が無くなるというのが心情ですね。 不具合が放置される 現地工事をしていく中で、不具合は必ず発生します。 どれだけ努力して設計段階でフォローしても、ゼロにはなりません。 修正が簡単なものや、大きな問題ではない不具合なら、工事中に手直しすることは止めておいた方がいいでしょう。昔は、工事完成までに手直し必須という風潮でした。 手直しに掛かる労力がとても大きくマンパワーが追い付かないので、手直しの要否を取捨選択します。 取捨選択の段階で、オーナーとゼネコンとで衝突が発生。 面倒なので、何とか運転開始できればいいや こんな感じで

バッチプラントのプロセス制御をトレンド(時間推移)の面で考えます。 制御系エンジニア初心者や機械家エンジニア向けです。 特に機械系エンジニアは、設備や配管に係ることはあっても、トレンドを見る機会はほとんどありません。 その割に、トラブル対応などではトレンドを見ながら考えることになり、そこで何も対応できなくなります。 制御エンジニアの分野で我関せずという態度を取っていると、自分の専門分野をどんどん狭くしていきます。 この記事で紹介することがイメージができて、実運転がその通りに行っているか違うかを考えれる程度で、応用はかなり広がるでしょう。 単純放置 プロセス制御と言いつつ、最初は何も制御しないときにトレンド上で起こることを考えましょう。 例えば、タンク内温が良い例です。 運転をしていないときでも、以下のような変化をトレンド上で確認できるでしょう。 タンク内温と外気の関係で、温度が上がるか下が

フランジとパイプを寸法の面で、確認します。 フランジの形はいくつもあります。 ハンドブックなどを眺めながら、数値を比較していくと、それぞれの特徴が見えやすくなってくるでしょう。 設計者にとっても今回の内容は、頭の中でいくつかの認識の仕方に違いがあるでしょう。 寸法をチェックするのが面倒で、考えずに何となく使っている 寸法をチェックするのが面倒だけど、おそらくこうなっているだろうと考えられる おそらくこうなっていることを、寸法上もそうなっているか一度はチェックしよう おそらくこうなっていることを、適切なタイミングで都度確認しよう 基礎的な資料は、一度は目に通して調べ方を知っておく・興味を持つ・調べればわかる、という状態にしておきたいですね。 パイプ パイプはSGPを考えます。 寸法表にはパイプ外径がちゃんと記載されているので、すぐにチェック可能ですね。 20A25A40A50A80A100A

送風機・ファン・ブロアーの設計では、単に気体を送るだけの機械と考えてしまいがちです。 ところが、多くのプロセスでは液体分を含んだガスを送ることになり、送風機・ファン・ブロアーでは液体が溜まってしまう問題があります。 最悪閉塞するということも起こります。 気体を送るはずなのに、閉塞なんて起こるはずがないだろう。 そう思ってもおかしくありません。 原因・結果・対策のそれぞれを解説します。 ガスに液体が含まれる原因 送風機・ファン・ブロアーというガスを送る設備では、液体が含まれる可能性があります。 考え方はキッチンの換気扇と同じです。 化学プラントでは、以下のような形でガスを吸うプロセスが多いです。 直接 洗浄 直接型はプロセスで発生したガスを直接吸い上げる方法で、洗浄型は洗浄塔などで水洗浄を間に挟みます。 洗浄型は水で洗っている以上、気体中に液体が含まれるイメージはしやすいでしょう。 洗浄塔の

SUS304とSUS316Lを使い分けるSUS304とSUS316Lを使い分けるパターンから見ていきます。 SUS316Lのメリットは、SUS304よりも耐食性が高いことにあります。 特に応力腐食割れに強くなっていることは、明らかなメリットです。 イニシャルコストは高いけど、ランニングコストを抑えるために、SUS316Lにするというのが基本方針。 設備などの交換に時間と費用が掛かるものほど、SUS316Lにすると良いでしょう。 腐食性が高い環境にある設備としては、以下のようなものが代表例です 腐食は温度と時間の要素が大事になります。 バッチ運転の場合でも、反応装置のように腐食液を取り扱う時間が長いものは、それだけで重要度が上がります。 逆に、連続運転ならどの装置も同じ時間で運転するので、時間の要素は区別化には役に立たないでしょう。 温度が高くなる熱交換器も重要度が上がります。 逆に、間欠的

記事内に広告が含まれています。This article contains advertisements. RCMという保全方式について解説します。 TBM,CBM,BMという３大保全方式に変わる4大目というわけではなく、さらに深堀した方法だと考えれば良いでしょう。 メンテナンス業界としては目新しい方式ではありませんが、社内のメンテナンスに四苦八苦しているとこういう情報をキャッチできないまま、時代が過ぎ去っていきます。 かくいう私の職場も全く同じで、TBMやCBMという用語ですらこの10年で浸透してきたイメージです。 RCMという考え方を知らずに社内で議論しているうちに、必然的にこの考え方にたどり着いた感じがします。 確立させるには、担当者のマインドを変える大きなリーダーシップが必要となるので、相当の時間が掛かることでしょう。 RCMとはRCMとはReliability centered m